TYPING OF EXTENDED-SPECTRUM BETA-LACTAMASES IN ESCHERICHIA COLI AND KLEBSIELLA SPP. STRAINS AND ANALYSIS OF PLASMID PROFILES


Oksuz L. , Gurler N.

MIKROBIYOLOJI BULTENI, cilt.43, sa.2, ss.183-194, 2009 (SCI İndekslerine Giren Dergi) identifier identifier identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 43 Konu: 2
  • Basım Tarihi: 2009
  • Dergi Adı: MIKROBIYOLOJI BULTENI
  • Sayfa Sayıları: ss.183-194

Özet

Bu çalışmada, İstanbul Tıp Fakültesi Hastanesinin farklı ünitelerinde (yoğun bakım, hematoloji, onkoloji,
yenidoğan, transplantasyon, çocuk cerrahisi) yatan hastaların çeşitli klinik örneklerinden (idrar, kan,
trakeal aspirat, apse, boğaz, dren/kateter ucu, plevra/periton sıvısı, beyin omurilik sıvısı, göz) izole edilen
genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) üreten 12 Escherichia coli ve 32 Klebsiella spp. (28 K.pneumoniae,
4 K.oxytoca) suşlarındaki beta-laktamaz enzimlerinin araştırılması ve tiplendirilmesi amaçlanmıştır.
NCCLS (CLSI) önerilerine göre disk difüzyon yöntemi ile yapılan antimikrobiyal duyarlılık testlerinde
imipeneme ve meropeneme dirençli suşa rastlanmamıştır. Agar dilüsyon yöntemiyle hem E.coli, hem de
Klebsiella suşlarında sefotaksim için MİK50 ve MİK90 sırasıyla 16 μg/ml ve 64 μg/ml olarak bulunmuştur.
GSBL varlığı, disk difüzyon testinde klavulanik asit ve 3. kuşak sefalosporinler arasındaki sinerji ile gösterilmiştir.
Suşların tümü, çift disk sinerji ve E-test ile GSBL fenotipi göstermiştir. Yapılan izoelektrik fokuslama
sonuçlarına göre, suşlarda, pI: 5.4-9.0 arasında 1-4 adet beta-laktamaz bulunmuştur. TEM, SHV ve
CTX-M genlerine özgül primerler kullanılarak yapılan polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) sonuçlarına göre
K.pneumoniae ve E.coli suşlarında TEM, SHV ve CTX-M beta-laktamazların oranı sırasıyla %64.3,
%92.9, %64.3 ve %66.7, %25, %83.3 olarak bulunmuştur. ERIC-2 primeri kullanılarak yapılan RAPD
(Randomly Amplified Polymorphic DNA)-PCR ile suşların 170-1500 bp arasında bantlara sahip olduğu
görülmüş ve K.pneumoniae’da 10, K.oxytoca’da 3 ve E.coli’de 6 grup belirlenmiştir. Konjugasyon ile 44
suşun 31 (%70.4)’inde antibiyotik direnci alıcı suşa aktarılabilmiştir. Plazmid profil analizine göre transkonjugatların
20 (%64.5)’sinin tek bir plazmide (> 48 kb), 11 (%35.5)’inin ise birden fazla plazmide (10-
100 kb) sahip olduğu saptanmıştır. Bu sonuçlar, hastanemizde izole edilen E.coli ve Klebsiella suşları arasında
CTX-M beta-laktamazın, yüksek oranda olduğunu ve hızla yayıldığını göstermektedir.
The aim of this study was to identify the types of extended-spectrum beta-lactamases (ESBL) produced
by 12 Escherichia coli and 32 Klebsiella spp. (28 K.pneumoniae, 4 K.oxytoca) strains isolated from various
specimens (urine, blood, tracheal aspirate, abscess, throat, drain/catheter tips, pleural/peritoneal
fluids, cerebrospinal fluid, eye) of patients hospitalized in different units (intensive care, hematology, oncology
neonatology, transplantation, pediatric surgery) of Istanbul Medical Faculty Hospital, Turkey. Antimicrobial
susceptibility tests were performed by disc diffusion according to NCCLS (CLSI) guidelines
and no resistance to imipenem or meropenem was detected. MICs of cefotaxime and ceftazidime were
determined by agar dilution method and MIC50 and MIC90 for cefotaxime were found as 16 μg/ml and
64 μg/ml in both Klebsiella spp. and E.coli strains, respectively. The presence of ESBL was confirmed by
double-disc synergy testing and E-test ESBL. All isolates demonstrated an ESBL phenotype by these two
methods. Isoelectric focusing (IEF) method demonstrated that the isolates produced 1-4 different betalactamases
(pIs: 5.4-9.0). The rates of TEM, SHV, CTX-M beta-lactamases detected by using specific primers
in polymerase chain reaction (PCR), were found as 64.3%, 92.9%, 64.3% for K.pneumoniae and
66.7%, 25%, 83.3%, for E.coli strains, respectively. The profiles generated by randomly amplified polymorphic
DNA (RAPD)-PCR using ERIC-2 primer revealed several bands, ranging in size from 170 to 1500
bp. According to RAPD-PCR results, K.pneumoniae, K.oxytoca and E.coli strains were separated to 10, 3
and 6 groups, respectively. In the conjugation experiments, 31 of the isolates (70.4%) transferred their
resistance genes to recipient E.coli strain. Plasmid analysis studies showed that resistance genes were carried
on a single plasmid (> 48 kb) in 20 transconjugants (64.5%), while the rest of the strains (35.5%)
harbored more than one plasmid, with sizes ranging from 10 to 100 kb. These results showed the rapid
emergence and high prevalence of CTX-M type enzymes among Klebsiella spp. and E.coli strains in our
hospital.